Вчені розробили комп’ютерний чіп, який використовує мільйон разів менше енергії

У 1961 році Rolf Landauer IBM сформульував принцип, який був пізніше названий ним: У будь-якій комп’ютерній системі, незалежно від її фізичного виконання, якщо втратили 1 біт інформації, не менше Вт випускаються джоули тепла:

В = кБ Т лн 2,

де kB є констанцією Boltzmann, T є абсолютною температурою обчислювальної системи в kelvins.

Лікарі з Університету Каліфорнії в Берклі зуміли провести успішний експеримент з бітовими операціями в магнітній пам'яті і приїхати до цього теоретичного ліміту.

9631634

11 березня 2016 р. в журналі Science Advances опубліковано у відкритому доступі наукову роботу з описом експерименту, в якій фізики протестували фізичні властивості магнітних біт пам'яті, в яких роль нулів і не грають електронів, але стан магнітізації дрібних наночастинок. Припустимо, що зміна напрямку магнітізації частинок вимагає дуже мало енергії.

Експеримент показав, що лише 4 зептоджули (4*10–21 J) витрачаються на написання та читання одного біту інформації з намагніченої наночастинки, тобто приблизно мільйон разів менше, ніж витрачається на обробку одного біту в сучасних комп'ютерах.



Схема експериментальної інсталяції та фото індивідуальних однодоменних наномагнетів з різним напрямом магнітизації

«Основна проблема розвитку сучасних комп’ютерів, і, за принципом, всі існуючі електронні пристрої, є енергетичним апетитом цих пристроїв. Збільшення швидкості транзисторів вимагає більше і більше потужності. Чіпси стали настільки гарячими, що вони буквально розтоплюють під час роботи, - сказав Джеффрі Бокор, один з авторів паперу.

Згідно з розрахунками, отримане значення енерговитрат приблизується теоретичним мінімумом від принципу Landauer.

Зменшення споживання електроенергії комп’ютерами на мільйон разів буде значним досягненням. Наприклад, потужні комп'ютери можуть бути використані невеликими сонячними клітинами. Видання



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Приєднуйтесь до нас на Facebook, VKontakte, Odnoklassniki

Джерело: geektimes.ru/post/272562/